EP2382269B1 - Flammgeschützte schlagzähmodifizierte polycarbonat-zusammensetzungen - Google Patents

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EP2382269B1
EP2382269B1 EP09795707.0A EP09795707A EP2382269B1 EP 2382269 B1 EP2382269 B1 EP 2382269B1 EP 09795707 A EP09795707 A EP 09795707A EP 2382269 B1 EP2382269 B1 EP 2382269B1
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silicone
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Definitions

  • the present invention relates to impact-modified polycarbonate compositions which comprise a first graft polymer comprising silicone acrylate composite rubber as the graft base, the proportion of silicone rubber being 65-95% by weight (based on the graft base), a second graft polymer containing a diene rubber , and phosphorus-containing flame retardants, the use of the polycarbonate compositions for the production of moldings and the moldings themselves.
  • US 2002/077417 A1 discloses flame retardant compositions comprising (a) polycarbonate, (b) graft polymer with a silicone acrylate composite rubber, wherein the ratio of silicone to acrylate is 99: 1 to 1:99, (c) optionally filler such as talc, (d) phosphoric acid ester flame retardant (e) optionally other additives such as ABS, SAN and anti-drip agents.
  • compositions containing Metablen discloses ® S-2001, which is a graft polymer with a grafting base of silicone-butyl acrylate composite rubber which comprises from about from 17 wt .-% methyl methacrylate, approximately 9 wt .-% organosiloxane and about 74 .-% butyl acrylate.
  • US 2002/077417 A1 does not disclose compositions containing a graft polymer with a silicone acrylate composite rubber as a graft base, wherein the proportion of silicone rubber 65-95 wt .-% (based on the graft) is.
  • JP-A 08-259791 discloses flame retardant compositions containing polycarbonate and a silicone acrylate rubber with 30-99% siloxane.
  • JP-A 2000-017136 discloses compositions containing polycarbonate, 1 to 40 wt .-% oligomeric phosphoric acid ester and graft polymer having a graft of silicone acrylate rubber containing 60-99 wt .-% polyorganosiloxane, optionally polytetrafluoroethylene and optionally talc.
  • JP-A 2002-069282 disclosed compositions containing polycarbonate, composite rubber (such as Metablen SX-005 ®), oligomeric organophosphate, silicone oil, optionally polytetrafluoroethylene and optionally additives.
  • WO-A 00/39210 discloses compositions comprising polycarbonate, copolymer, oligomeric phosphoric acid esters, grafting polymers (for example Metablen S-2001) with a silicone acrylate rubber as grafting base, the proportion of polyorganosiloxane being greater than 50% by weight, preferably greater than 70 wt .-%, optionally polytetrafluoroethylene and a reinforcing agent such as talc.
  • EP-A 0 641 827 discloses compositions containing aromatic polycarbonate, grafting polymers of vinyl monomer on diene rubber, phosphoric acid esters, polytetrafluoroethylene, inorganic filler such as talc and composite rubber of silicone and acrylate rubber.
  • JP-A 07316409 discloses compositions containing polycarbonate, phosphoric acid esters, graft polymers with a silicone acrylate rubber as the grafting base, wherein the proportion of polyorganosiloxane 1 - 99 wt .-% and the proportion of polyalkyl (meth) acrylate rubber 99 - 1 wt .-% amount.
  • DE 10 2007 002925 discloses filled, impact-modified polycarbonate compositions containing polycarbonate and / or polyester carbonate, a first graft polymer based on at least 50 wt .-% silicone rubber and a second graft polymer based on an EP (D) M rubber and rubber-free vinyl (co) polymer and polymer additives.
  • the compositions are characterized by good aging resistance, good low-temperature toughness and low gloss.
  • compositions containing a second graft polymer having a diene rubber of the group consisting of butadiene rubber and isoprene rubber as a graft base do not disclose compositions containing a second graft polymer having a diene rubber of the group consisting of butadiene rubber and isoprene rubber as a graft base.
  • the object of the present invention is to provide flame-retardant impact-modified polycarbonate molding compositions having an optimum combination of good flame retardancy with thin wall thicknesses, good resistance to chemicals and hydrolysis and low melt viscosity.
  • suitable aromatic polycarbonates and / or aromatic polyester carbonates according to component A are known from the literature or can be prepared by processes known from the literature (for See, for example, Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, 1964, and U.S. Patent Nos. 5,343,697 and 4,322,637 DE-AS 1 495 626 .
  • DE-A 3 000 610 . DE-A 3 832 396 for the preparation of aromatic polyester carbonates, for. B. DE-A 3 077 934 ).
  • Preferred diphenols are hydroquinone, resorcinol, dihydroxydiphenols, bis (hydroxyphenyl) -C 1 -C 5 -alkanes, bis (hydroxyphenyl) -C 5 -C 6 -cycloalkanes, bis (hydroxyphenyl) ethers, bis (hydroxyphenyl) sulfoxides, bis (hydroxyphenyl) ketones, bis (hydroxyphenyl) sulfones and ⁇ , ⁇ -bis (hydroxyphenyl) diisopropyl-benzenes and their nuclear-brominated and / or nuclear-chlorinated derivatives.
  • diphenols are 4,4'-dihydroxydiphenyl, bisphenol-A, 2,4-bis (4-hydroxyphenyl) -2-methylbutane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfide, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone and their di- and tetrabrominated or chlorinated derivatives such as 2,2-bis (3-chloro-4-) hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) -propane or 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) -propane.
  • 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane bisphenol-A
  • the diphenols can be used individually or as any mixtures. The diphenols are known from
  • Chain terminators suitable for the preparation of the thermoplastic, aromatic polycarbonates are, for example, phenol, p-chlorophenol, p-tert-butylphenol or 2,4,6-tribromophenol, but also long-chain alkylphenols, such as 4- [2- (2,4,4 -Trimethylpentyl)] - phenol, 4- (1,3-tetramethyl-butyl) -phenol according to DE-A 2 842 005 or monoalkylphenol or dialkylphenols having a total of 8 to 20 carbon atoms in the alkyl substituents such as 3,5-di-tert-butylphenol, p-iso-octylphenol, p-tert-octylphenol, p-dodecylphenol and 2- (3,5- Dimethylheptyl) phenol and 4- (3,5-dimethylheptyl) phenol.
  • the amount of chain terminators to be used is generally between 0.5 mol% mol%,
  • thermoplastic aromatic polycarbonates have weight average molecular weights (M w , measured, for example, by GPC, ultracentrifuge or scattered light measurement) of 10,000 to 200,000 g / mol, preferably 15,000 to 80,000 g / mol, more preferably 24,000 to 32,000 g / mol.
  • thermoplastic, aromatic polycarbonates may be branched in a known manner, preferably by the incorporation of from 0.05 to 2.0 mol%, based on the sum of the diphenols used, of trifunctional or more than trifunctional compounds, for example those containing three and more phenolic groups.
  • Preferred polycarbonates are, in addition to the bisphenol A homopolycarbonates, the copolycarbonates of bisphenol A with up to 15 mol%, based on the molar amounts of diphenols, of other than preferred or particularly preferred diphenols, in particular 2,2-bis (3,5 dibromo-4-hydroxyphenyl) propane.
  • Aromatic dicarboxylic acid dihalides for the preparation of aromatic polyester carbonates are preferably the diacid dichlorides of isophthalic acid, terephthalic acid, diphenyl ether-4,4'-dicarboxylic acid and naphthalene-2,6-dicarboxylic acid. Particularly preferred are mixtures of the diacid dichlorides of isophthalic acid and terephthalic acid in the ratio between 1:20 and 20: 1.
  • a carbonyl halide preferably phosgene, is additionally used as the bifunctional acid derivative.
  • the amount of chain terminators is in each case 0.1 to 10 mol%, based on moles of diphenol in the case of the phenolic chain terminators and on moles of dicarboxylic acid dichloride in the case of monocarboxylic acid chloride chain terminators.
  • the aromatic polyester carbonates may also contain incorporated aromatic hydroxycarboxylic acids.
  • the aromatic polyester carbonates can be branched both linearly and in a known manner (see DE-A 2 940 024 and DE-A 3 007 934 ).
  • branching agents are trifunctional or polyfunctional carboxylic acid chlorides, such as trimesic acid trichloride, cyanuric trichloride, 3,3 ', 4,4'-benzophenone-tetracarboxylic acid tetrachloride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic acid tetrachloride or pyromellitic acid tetrachloride, in amounts of 0.01 to 1.0 mol% (based on dicarboxylic acid dichlorides used) or trifunctional or polyfunctional phenols, such as phloroglucinol, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -hept-2-ene, 4 , 6-Dimethyl-2,4,6-tris (4-hydroxyphenyl) heptane, 1,3,5-tris (4-hydroxyphenyl) benzene, 1,1,1-tri- (4-hydroxyphenyl) -ethan, tri- (4
  • the proportion of carbonate structural units can vary as desired.
  • the proportion of carbonate groups is preferably up to 100 mol%, in particular up to 80 mol%, particularly preferably up to 50 mol%, based on the sum of ester groups and carbonate groups.
  • Both the ester and the carbonate portion of the aromatic polyester carbonates may be present in the form of blocks or randomly distributed in the polycondensate.
  • the relative solution viscosity ( ⁇ rel ) of the aromatic polycarbonates and polyester carbonates is in the range of 1.18 to 1.4, preferably 1.20 to 1.32 (measured on solutions of 0.5 g of polycarbonate or polyester carbonate in 100 ml of methylene chloride solution 25 ° C).
  • thermoplastic, aromatic polycarbonates and polyester carbonates can be used alone or in any desired mixture.
  • the graft copolymers B are prepared by free-radical polymerization, e.g. by emulsion, suspension, solution or bulk polymerization, preferably by emulsion or bulk polymerization.
  • Suitable monomers B.1 are vinyl monomers such as vinylaromatics and / or ring-substituted vinylaromatics (such as styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene), methacrylic acid (C 1 -C 8 ) -alkyl esters (such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, 2- Ethylhexyl methacrylate, allyl methacrylate), acrylic acid (C 1 -C 8 ) alkyl esters (such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate), organic acids (such as acrylic acid, methacrylic acid), and / or vinyl cyanides (such as acrylonitrile and methacrylonitrile) , and / or derivatives (such as anhydrides and imides) of unsaturated carboxy
  • Preferred monomers B.1 are selected from at least one of the monomers styrene, ⁇ -methylstyrene, methyl methacrylate, n-butyl acrylate and acrylonitrile. Particular preference is given to using methyl methacrylate as monomer B.1.
  • the glass transition temperature of the graft B.2 is ⁇ 10 ° C, preferably ⁇ 0 ° C, more preferably ⁇ -20 ° C.
  • the graft base B.2 has generally an average particle size (d 50 value) of 0.05 to 10 microns, preferably 0.06 to 5 .mu.m, particularly preferably from 0.08 to 1 micron.
  • the average particle size d 50 is the diameter, above and below which each 50 wt .-% of the particles are. He can by means of Ultrazentrifugentown ( W. Scholtan, H. Lange, Colloid-Z. and Z. Polymere 250 (1972), 782-796 ).
  • Suitable graft bases B.2 are highly silicone-containing silicone acrylate rubbers. These silicone-acrylate rubbers are composite rubbers having graft-active sites containing 65-95% by weight of silicone rubber component and 35 to 5% by weight of polyalkyl (meth) acrylate rubber component, the two rubber components mentioned being in the composite rubber penetrate each other so that they do not differ significantly. Silicone acrylate rubbers are known and described, for example, in US 5,807,914 . EP 430134 and US 4888388 ,
  • Suitable silicone rubber components of the silicone acrylate rubbers are silicone rubbers having graft-active sites, the production method of which is described, for example, in US Pat US 2891920 . US 3294725 . DE-OS 3 631 540 . EP 249964 . EP 430134 and US 4888388 is described.
  • the silicone rubber is preferably prepared by emulsion polymerization, in which siloxane monomer building blocks, crosslinking or branching agents (IV) and optionally grafting agents (V) are used.
  • siloxane monomer building blocks are dimethylsiloxane or cyclic organosiloxanes having at least 3 ring members, preferably 3 to 6 ring members, for example and preferably hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxane, octaphenylcyclotetrasiloxane.
  • the organosiloxane monomers can be used alone or in the form of mixtures with 2 or more monomers.
  • the silicone rubber preferably contains not less than 50% by weight and more preferably not less than 60% by weight of organosiloxane, based on the total weight of the silicone rubber component.
  • crosslinking or branching agent (IV) it is preferred to use silane-based crosslinking agents having a functionality of 3 or 4, more preferably 4.
  • silane-based crosslinking agents having a functionality of 3 or 4, more preferably 4.
  • the crosslinking agent may be used alone or in a mixture of two or more. Particularly preferred is tetraethoxysilane.
  • the crosslinking agent is used in an amount ranging between 0.1 and 40% by weight based on the total weight of the silicone rubber component.
  • the amount of crosslinking agent is chosen such that the degree of swelling of the silicone rubber, measured in toluene, is between 3 and 30, preferably between 3 and 25, and more preferably between 3 and 15.
  • the degree of swelling is defined as the weight ratio between the amount of toluene, which is absorbed by the silicone rubber when saturated with toluene at 25 ° C and the amount of silicone rubber in the dried state. The determination of the degree of swelling is described in detail in EP 249964 described.
  • the degree of swelling is less than 3, i.
  • the silicone rubber does not show sufficient rubber elasticity. If the swelling index is greater than 30, the silicone rubber can not form a domain structure in the matrix polymer and therefore can not improve impact resistance, the effect would then be similar to simple addition of polydimethylsiloxane.
  • Tetrafunctional crosslinking agents are preferred over trifunctional because then the degree of swelling is easier to control within the limits described above.
  • Acryloyl or methacryloyloxysilanes are particularly suitable, the o.g. Structure (V-1) to form, and have a high grafting efficiency. This ensures effective formation of the graft chains and thus favors the impact resistance of the resulting resin composition.
  • Examples and preferred are: ⁇ -methacryloyloxy-ethyldimethoxymethyl-silane, ⁇ -methacryloyloxy-propylmethoxydimethyl-silane, ⁇ -methacryloyloxy-propyldimethoxymethyl-silane, ⁇ -methacryloyloxy-propyltrimethoxy-silane, ⁇ -methacryloyloxy-propylethoxydiethyl-silane, ⁇ -methacryloyloxy propyldiethoxymethyl-silane, ⁇ -methacryloyl-oxy-butyldiethoxymethyl-silanes or mixtures thereof.
  • Suitable polyalkyl (meth) acrylate rubber components of the silicone acrylate rubbers can be prepared from alkyl methacrylates and / or alkyl acrylates, a crosslinking agent (VI) and a grafting agent (VII).
  • Exemplary and preferred alkyl methacrylates and / or alkyl acrylates are the C 1 to C 8 alkyl esters, for example, methyl, ethyl, n-butyl, t-butyl, n-propyl, n-hexyl, n-octyl , n-lauryl and 2-ethylhexyl esters; Haloalkyl, preferably halo-C 1 -C 8 alkyl esters, such as chloroethyl acrylate and mixtures of these monomers. Particularly preferred is n-butyl acrylate.
  • crosslinking agent (VI) for the polyalkyl (meth) acrylate rubber component of the silicone acrylate rubber monomers having more than one polymerizable double bond can be used.
  • Preferred examples of crosslinking monomers are esters of unsaturated monocarboxylic acids having 3 to 8 C atoms and unsaturated monohydric alcohols having 3 to 12 C atoms, or saturated polyols having 2 to 4 OH groups and 2 to 20 C atoms, such as ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate , 1,3-butylene glycol dimethacrylate and 1,4-butylene glycol dimethacrylate.
  • the crosslinkers may be used alone or in mixtures of at least two crosslinkers.
  • Exemplary and preferred grafting agents (VII) are allyl methacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate or mixtures thereof. Allyl methacrylate can also be used as crosslinking agent (VI).
  • the grafting agents may be used alone or in mixtures of at least two grafting agents.
  • the amount of crosslinking agent (VI) and grafting agent (VII) is 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the polyalkyl (meth) acrylate rubber component of the silicone acrylate rubber.
  • the silicone acrylate rubber is prepared by first preparing the silicone rubber as an aqueous latex.
  • the silicone rubber can be prepared by emulsion polymerization, such as in US 2891920 and US 3294725 described.
  • a mixture containing organosiloxane, crosslinking agent and optionally grafting agent is shear mixed with water, for example by a homogenizer, in the presence of a sulfonic acid-based emulsifier such as alkylbenzenesulfonic acid or alkylsulfonic acid, the mixture being polymerized to give the silicone rubber latex.
  • an alkylbenzenesulfonic acid since it acts not only as an emulsifier but also as a polymerization initiator.
  • a combination of the sulfonic acid with a metal salt of an alkylbenzenesulfonic acid or with a metal salt of an alkylsulfonic acid is favorable because it stabilizes the polymer during the later graft polymerization.
  • the reaction is terminated by neutralizing the reaction mixture by adding an aqueous alkaline solution, e.g. by adding an aqueous sodium hydroxide, potassium hydroxide or sodium carbonate solution.
  • an aqueous alkaline solution e.g. by adding an aqueous sodium hydroxide, potassium hydroxide or sodium carbonate solution.
  • This latex is then enriched with the alkyl methacrylates and / or alkyl acrylates to be used, the crosslinking agent (VI) and the grafting agent (VII), and polymerization is carried out.
  • a free-radically initiated emulsion polymerization for example by a peroxide, an azo or redox initiator.
  • a redox initiator system especially a sulfoxylate initiator system prepared by combining iron sulfate, disodium ethylenediaminetetraacetate, Rongalit and hydroperoxide.
  • the grafting agent (V) used in the preparation of the silicone rubber causes the polyalkyl (meth) acrylate rubber portion to be covalently bonded to the silicone rubber portion.
  • the two rubber components penetrate each other and thus form the composite rubber, which can no longer be separated after the polymerization in its components of silicone rubber component and polyalkyl (meth) acrylate rubber component.
  • the monomers B.1 are added to the rubber base B.2. grafted.
  • EP 249964 in EP 249964 .
  • EP 430134 and US 4888388 described polymerization methods are used.
  • the graft polymerization is carried out according to the following polymerization method:
  • the desired vinyl monomers B.1 are grafted onto the graft base, which is in the form of an aqueous latex.
  • the grafting efficiency should be as high as possible and is preferably greater than or equal to 10%.
  • the grafting efficiency depends largely on the grafting agent (V) or (VII) used.
  • the aqueous latex is placed in hot water, in which metal salts have previously been dissolved, e.g. Calcium chloride or magnesium sulfate.
  • the silicone acrylate graft rubber coagulates and can then be separated.
  • the graft base C.2 generally has an average particle size (d 50 value) of 0.05 to 10 .mu.m, preferably 0.1 to 5 .mu.m, particularly preferably 0.2 to 1 .mu.m.
  • Preferred monomers C.1.1 are selected from at least one of the monomers styrene, ⁇ -methylstyrene and methyl methacrylate
  • preferred monomers C.1.2 are selected from at least one of the monomers acrylonitrile, maleic anhydride and methyl methacrylate.
  • Particularly preferred monomers are C.1.1 styrene and C.1.2 acrylonitrile.
  • Grafting Bases C.2 are diene rubbers selected from at least one diene rubber of the group consisting of butadiene rubber and isoprene rubber.
  • the graft bases C.2 generally have a glass transition temperature of ⁇ 10 ° C., preferably ⁇ 0 ° C., more preferably ⁇ -10 ° C.
  • the gel content of the graft base C.2 is at least 20% by weight, in the case of grafting bases C.2 prepared in the emulsion polymerization, preferably at least 40% by weight (measured in toluene).
  • the graft polymer of the components C.1 and C.2 has a core-shell structure, wherein the component C.1 forms the shell (also referred to as shell) and the component C.2 forms the core (see, for example. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH-Verlag, Vol. A21, 1992, page 635 and page 656 ,
  • the graft polymers C are prepared by free-radical polymerization, e.g. by emulsion, suspension, solution or bulk polymerization, preferably by emulsion or bulk polymerization.
  • the graft polymer of component C) is a graft polymer prepared in the emulsion polymerization process, which has a graft base C.2 having an average particle size (d 50 value) of 0.15 to 0.4 ⁇ m, preferably 0.2 to 0.4 .mu.m, more preferably 0.25 to 0.35 microns.
  • Particularly suitable are graft polymers which in the emulsion polymerization process by redox initiation with an initiator system of organic hydroperoxide and ascorbic acid according to US 4,937,285 getting produced.
  • graft polymers C are also those products which are obtained by (co) polymerization of the graft monomers in the presence of the graft base and are obtained during the workup.
  • the graft polymer according to component C is a graft polymer prepared by mass, solution or mass-suspension polymerization, which has a rubber content (corresponding to the proportion of component C.2 on graft polymer C) of 16 to 25 wt .-%, preferably from 17 to 19 wt .-% and a graft shell, each based on the monomers of the graft shell 22 to 27 wt .-% of at least one of the monomers according to C.1.2 and 73 to 78 wt. % contains at least one of the monomers according to C.1.1.
  • the graft polymer has a gel content (measured in acetone) of from 20 to 30% by weight, preferably from 22 to 26% by weight. If the graft polymer according to the invention contains a rubber content of less than 16% by weight, this has the disadvantage that the mechanical properties, in particular the notched impact strength and the chemical resistance, are at a level which is inadequate for many applications.
  • the gel content of the graft base C.2 is determined at 25 ° C. in a suitable solvent ( M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, Polymer Analytics I and II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977 ).
  • the average particle size d 50 is the diameter, above and below which each 50 wt .-% of the particles are. He can by means of Ultrazentrifugentown ( W. Scholtan, H. Lange, Colloid, Z. and Z. Polymere 250 (1972), 782-796 ).
  • X is particularly preferably derived from bisphenol A.
  • component D it is also possible to use mixtures of different phosphates.
  • Phosphorus compounds of the formula (VIII) are, in particular, resorcinol-bridged oligophosphate and bisphenol A-bridged oligophosphate.
  • oligomeric phosphoric acid esters of the formula (VIII) derived from bisphenol A is particularly preferred.
  • component D is bisphenol A-based oligophosphate according to formula (VIIIa), where q in formula (VIIIa) is from 1.05 to 1.2.
  • the phosphorus compounds according to component D are known (cf., for example EP-A 0 363 608 . EP-A 0 640 655 ) or can be prepared by known methods in an analogous manner (eg Ullmanns Enzyklopadie der ischen Chemie, Vol. 18, p. 301 ff. 1979 ; Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. 12/1, p. 43 ; Beilstein Vol. 6, p. 177 ).
  • the stated q value is the mean q value.
  • the mean q value can be determined by determining the composition of the phosphorus compound (molecular weight distribution) by means of a suitable method (gas chromatography (GC), high pressure liquid chromatography (HPLC), gel permeation chromatography (GPC)) and from this the mean values for q are calculated.
  • the flame retardants can be used alone or in any mixture.
  • the composition may contain further commercially available additives according to component E, such as flame retardant synergists, antidripping agents (for example compounds of the substance classes of fluorinated polyolefins, silicones and aramid fibers), lubricants and mold release agents (for example pentaerythritol tetrastearate), nucleating agents, stabilizers, antistatic agents (for example carbon blacks, carbon fibers, carbon nanotubes and organic antistats such as polyalkylene ethers, alkyl sulfonates or polyamide-containing polymers), acids, fillers and reinforcing materials (for example glass or carbon fibers, mica, kaolin, talc, CaCO 3 and glass flakes) and also dyes and pigments.
  • flame retardant synergists for example compounds of the substance classes of fluorinated polyolefins, silicones and aramid fibers
  • lubricants and mold release agents for example pentaerythritol tetraste
  • thermoplastic molding compositions according to the invention are prepared by mixing the respective components in a known manner and melt-compounded at temperatures of 240 ° C to 300 ° C in conventional units such as internal mixers, extruders and twin-screw and melt-extruded.
  • the mixing of the individual constituents can be carried out in a known manner both successively and simultaneously, both at about 20 ° C. (room temperature) and at a higher temperature.
  • the invention also provides processes for the preparation of the molding compositions and the use of the molding compositions for the production of moldings and the moldings themselves.
  • the molding compositions of the invention can be used for the production of moldings of any kind. These can be produced by injection molding, extrusion and blow molding. Another form of processing is the production of moldings by deep drawing from previously prepared plates or films.
  • moldings are films, profiles, housing parts of any kind, eg for household appliances such as televisions, juicers, coffee machines, mixers; for office machines such as monitors, flat screens, notebooks, printers, copiers; Panels, pipes, electrical installation ducts, windows, doors and other profiles for the building sector (interior and exterior applications) and electrical and electronic parts such as switches, plugs and sockets, as well as body and interior components for commercial vehicles, in particular for the automotive sector.
  • household appliances such as televisions, juicers, coffee machines, mixers
  • office machines such as monitors, flat screens, notebooks, printers, copiers
  • Panels, pipes, electrical installation ducts, windows, doors and other profiles for the building sector (interior and exterior applications) and electrical and electronic parts such as switches, plugs and sockets, as well as body and interior components for commercial vehicles, in particular for the automotive sector.
  • the molding compositions according to the invention can also be used, for example, for the production of the following moldings or moldings: interior fittings for rail vehicles, ships, aircraft, buses and other motor vehicles, housings of electrical appliances containing small transformers, housings for information processing and transmission equipment, housings and panels for medical applications Apparatus, massagers and housings therefor, toy vehicles for children, flat wall elements, housing for safety devices and for televisions, heat-insulated transport containers, fittings for plumbing and bathroom equipment, grille for ventilation openings and housings for garden tools.
  • Unbranched polycarbonate based on bisphenol A with a relative solution viscosity of ⁇ rel 1.28, measured in CH 2 Cl 2 as solvent at 25 ° C. and a concentration of 0.5 g / 100 ml.
  • ABS polymer prepared by bulk polymerization of 82 wt .-% based on the ABS polymer of a mixture of 24 wt .-% of acrylonitrile and 76 wt .-% of styrene in the presence of 18 wt .-% based on the ABS polymer a polybutadiene-styrene block copolymer rubber having a styrene content of 26% by weight.
  • the weight-average molecular weight M w of the free SAN copolymer fraction in the ABS polymer is 80 000 g / mol (measured by GPC in THF).
  • the gel content of the ABS polymer is 24% by weight (measured in acetone).
  • the finished granules are processed on an injection molding machine to the corresponding test specimens (melt temperature 260 ° C, mold temperature 80 ° C, flow front speed 240 mm / s).
  • the characterization is carried out in accordance with DIN EN ISO 527 (elongation at break determined in the tensile test), UL 94 V (measured on rods measuring 127 ⁇ 12.7 ⁇ 1.0 mm) and ISO 11443 (melt viscosity).
  • Table 1 Compositions and their properties Components (parts by weight) 1 (See) 2 (Cf.) 3 (Cf.) 4 (Cf.) 5 6 (see) 7 8 (Cf.) 9 10 (Cf.) A 86.4 86.4 86.0 86.0 77.3 77.3 77.3 75.3 75.3 B-1 5.0 5.2 7.6 5.05 6.05 B-2 5.0 5.2 7.6 5.05 6.05 C-1 6.05 6.05 C-2 2.5 2.5 5.05 5.05 D 8.6 8.6 8.8 8.8 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 E-1 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 E-2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 E-3 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 F - - 2.6 - - - - - - - properties ESC

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft schlagzähmodifizierte Polycarbonat-Zusammensetzungen, welche ein erstes Pfropfpolymerisat enthaltend Silikonacrylat-Komposit-Kautschuk als Pfropfgrundlage, wobei der Anteil an Silikonkautschuk 65 - 95 Gew.-% (bezogen auf die Pfropfgrundlage) beträgt, ein zweites Pfropfpolymerisat enthaltend einen Dien-Kautschuk, und phosphorhaltige Flammschutzmittel enthalten, die Verwendung der Polycarbonat-Zusammensetzungen zur Herstellung von Formkörpern und die Formkörper selbst.
  • US 2002/077417 A1 offenbart flammgeschützte Zusammensetzungen enthaltend (a) Polycarbonat, (b) Propfpolymer mit einem Silikonacrylat-Kompositkautschuk, wobei das Verhältnis von Silikon zu Acrylat 99:1 bis 1:99 beträgt, (c) gegebenenfalls Füllstoff wie beispielsweise Talk, (d) Phosphorsäureester als Flammschutzmittel, (e) gegebenenfalls weitere Additive wie beispielsweise ABS, SAN und Antidrippingmittel. Als Beispiele werden Zusammensetzungen enthaltend Metablen® S-2001 offenbart, welches ein Pfropfpolymer mit einer Pfropfgrundlage aus Silikon-Butylacrylat-Kompositkautschuk ist, welche aus ca. 17 Gew.-% Methylmethacrylat, ca. 9 Gew.-% Organosiloxan und ca. 74 Gew.-% Butylacrylat besteht. US 2002/077417 A1 offenbart aber nicht Zusammensetzungen enthaltend ein Pfropfpolymerisat mit einem Silikonacrylat-Komposit-Kautschuk als Pfropfgrundlage, wobei der Anteil an Silikonkautschuk 65 - 95 Gew.-% (bezogen auf die Pfropfgrundlage) beträgt.
  • JP-A 08-259791 offenbart flammgeschützte Zusammensetzungen enthaltend Polycarbonat und einen Silikonacrylatkautschuk mit 30-99% Siloxan.
  • JP-A 2000-017136 offenbart Zusammensetzungen enthaltend Polycarbonat, 1 bis 40 Gew.-% oligomere Phosphorsäureester und Pfropfpolymer mit einer Pfropfgrundlage aus Silikonacrylatkautschuk, welches 60-99 Gew.-% Polyorganosiloxan enthält, gegebenenfalls Polytetrafluorethylen und gegebenenfalls Talk.
  • JP-A 2002-069282 offenbart Zusammensetzungen enthaltend Polycarbonat, Kompositkautschuk (wie beispielsweise Metablen® SX-005), oligomere Phosphorsäureester, Silikonöl, gegebenenfalls Polytetrafluorethylen und gegebenenfalls Additive.
  • WO-A 00/39210 offenbart Zusammensetzungen enthaltend Polycarbonat, Copolymer, oligomere Phosphorsäureester, Pfropfpoylmer (beispielsweise Metablen S-2001) mit einem Silikonacrylatkautschuk als Pfropfgrundlage, wobei der Anteil an Polyorganosiloxan größer 50 Gew.-%, vorzugsweise größer 70 Gew.-% beträgt, gegebenenfalls Polytetrafluorethylen und einem Verstärkungsstoff wie beispielsweise Talk.
  • EP-A 0 641 827 offenbart Zusammensetzungen enthaltend aromatisches Polycarbonat, Pfropfpoylmer von Vinylmonomer auf Dienkautschuk, Phosphorsäureester, Polytetrafluorethylen, anorganischen Füllstoff wie beispielsweise Talk und Kompositkautschuk aus Silikon- und Acrylatkautschuk.
  • JP-A 07316409 offenbart Zusammensetzungen enthaltend Polycarbonat, Phosphorsäureester, Pfropfpoylmer mit einem Silikonacrylatkautschuk als Pfropfgrundlage, wobei der Anteil an Polyorganosiloxan 1 - 99 Gew.-% und der Anteil an Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk 99 - 1 Gew.-% betragen.
  • DE 10 2007 002925 (A1 ) offenbart gefüllte, schlagzähmodifizierte Polycarbonat-Zusammensetzungen enthaltend Polycarbonat und/oder Polyestercarbonat, ein erstes Pfropfpolymerisat auf Basis von mindestens 50 Gew.-% Silikonkautschuk und ein zweites Pfropfpolymerisat auf Basis eines EP(D)M-Kautschuks sowie kautschukfreies Vinyl(co)polymerisat und Polymeradditive. Die Zusammensetzungen zeichnen sich durch gute Alterungsbeständigkeit, gute Tieftemperaturzähigkeit und niedrigen Glanz aus.
  • Die oben genannten Dokumente des Standes der Technik offenbaren aber nicht Zusammensetzungen enthaltend ein zweites Pfropfpolymerisat mit einem Dien-Kautschuk der Gruppe bestehend aus Butadienkautschuk und Isoprenkautschuk als Pfropfgrundlage.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von flammgeschützten schlagzähmodifizierten Polycarbonat-Formmassen mit einer optimalen Kombination aus gutem Flammschutz bei dünnen Wandstärken, guter Chemikalien- und Hydrolysebeständigkeit und niedriger Schmelzeviskosität.
  • Es wurde somit überraschend gefunden, dass Zusammensetzungen enthaltend
    1. A) 40 bis 99 Gew.-Teile, bevorzugt 59 bis 97 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 70 bis 90 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) aromatisches Polycarbonat und/oder aromatisches Polyestercarbonat,
    2. B) 0,5 bis 20 Gew.-Teile, bevorzugt 1 bis 12 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 2 bis 8 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) Pfropfpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfropfgrundlage ein Silikonacrylat-Komposit-Kautschuk aus sich gegenseitig durchdringendem Silikonkautschuk- und Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk ist, wobei der Anteil an Silikonkautschuk 65 - 95 Gew.-% (bezogen auf die Pfropfgrundlage) beträgt,
    3. C) 2 bis 8 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) Pfropfpolymerisat von
      • C.1 5 bis 95 Gew.-%, wenigstens eines Vinylmonomeren auf
      • C.2 95 bis 5 Gew.-% wenigstens einer Pfropfgrundlage ausgewählt aus mindestens einem Dienkautschuk der Gruppe bestehend aus Dienkautschuk und Isoprenkautschuk.
    4. D) 0,4 bis 20 Gew.-Teile, bevorzugt 4 bis 17 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 8 bis 14 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) Flammschutzmittel ausgewählt aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus bestehend aus Mono- und oligomeren Phosphorsäureester der Formel (VIII)
      Figure imgb0001
       worin
      • R1, R2, R3 und R4 für Kresyl, Phenyl, Xylenyl, Propylphenyl oder Butylphenyl steht,
      • n gleich 1 ist,
      • q für Werte von 0,5 bis 6 steht, und
      • X sich von Resorcin, Hydrochinon, Bisphenol A oder Diphenylphenol ableitet,
    5. E) 0 bis 50 Gew.-Teile, bevorzugt 0,5 bis 25 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) eines oder mehrerer Zusatzstoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flammschutzsynergisten, Antidrippingmittel, Gleit- und Entformungsmittel, Nukleiermittel, Stabilisatoren, Antistatika, Säuren, Füll- und Verstärkungsstoffe sowie Farbstoffe und Pigmente,
    wobei die Zusammensetzung frei ist von kautschukfreiem Vinyl(Co)Polymerisat und Polyalkylenterephthalat, wobei alle Gewichtsteilangaben in der vorliegenden Anmeldung so normiert sind, dass die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D in der Zusammensetzung 100 ergeben, die oben genannte technische Aufgabe lösen. Komponente A
  • Erfindungsgemäß geeignete aromatische Polycarbonate und/oder aromatische Polyestercarbonate gemäß Komponente A sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar (zur Herstellung aromatischer Polycarbonate siehe beispielsweise Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964 sowie die DE-AS 1 495 626 , DE-A 2 232 877 , DE-A 2 703 376 , DE-A 2 714 544 , DE-A 3 000 610 , DE-A 3 832 396 ; zur Herstellung aromatischer Polyestercarbonate, z. B. DE-A 3 077 934 ).
  • Die Herstellung aromatischer Polycarbonate erfolgt z. B. durch Umsetzung von Diphenolen mit Kohlensäurehalogeniden, vorzugsweise Phosgen und/oder mit aromatischen Dicarbonsäuredihalogeniden, vorzugsweise Benzoldicarbonsäuredihalogeniden, nach dem Phasengrenzflächenverfahren, gegebenenfalls unter Verwendung von Kettenabbrechern, beispielsweise Monophenolen und gegebenenfalls unter Verwendung von trifunktionellen oder mehr als trifunktionellen Verzweigern, beispielsweise Triphenolen oder Tetraphenolen. Ebenso ist eine Herstellung über ein Schmelzepolymerisationsverfahren durch Umsetzung von Diphenolen mit beispielsweise Diphenylcarbonat möglich.
  • Diphenole zur Herstellung der aromatischen Polycarbonate und/oder aromatischen Polyestercarbonate sind vorzugsweise solche der Formel (I)
    Figure imgb0002
     wobei
    • A eine Einfachbindung, C1 bis C5-Alkylen, C2 bis C5-Alkyliden, C5 bis C6-Cycloalkyliden,-O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, C6 bis C12-Arylen, an das weitere aromatische gegebenenfalls Heteroatome enthaltende Ringe kondensiert sein können, oder ein Rest der Formel (II) oder (III)
      Figure imgb0003
      Figure imgb0004
    • B jeweils C1 bis C12-Alkyl, vorzugsweise Methyl, Halogen, vorzugsweise Chlor und/oder Brom
    • x jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2,
    • p 1 oder 0 sind, und
    • R5 und R6 für jedes X1 individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1 bis C6 Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
    • X1 Kohlenstoff und
    • m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X1, R5 und R6 gleichzeitig Alkyl sind.
  • Bevorzugte Diphenole sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenole, Bis-(hydroxyphenyl)-C1-C5-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-C5-C6-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone und α,α-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropyl-benzole sowie deren kernbromierte und/oder kernchlorierte Derivate.
  • Besonders bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bisphenol-A, 2,4-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon sowie deren di- und tetrabromierten oder chlorierten Derivate wie beispielsweise 2,2-Bis(3-Chlor-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan oder 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan. Insbesondere bevorzugt ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol-A). Es können die Diphenole einzeln oder als beliebige Mischungen eingesetzt werden. Die Diphenole sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren erhältlich.
  • Für die Herstellung der thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate geeignete Kettenabbrecher sind beispielsweise Phenol, p-Chlorphenol, p-tert.-Butylphenol oder 2,4,6-Tribromphenol, aber auch langkettige Alkylphenole, wie 4-[2-(2,4,4-Trimethylpentyl)]-phenol, 4-(1,3-Tetramethyl-butyl)-phenol gemäß DE-A 2 842 005 oder Monoalkylphenol oder Dialkylphenole mit insgesamt 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in den Alkylsubstituenten, wie 3,5-di-tert.-Butylphenol, p-iso-Octylphenol, p-tert.-Octylphenol, p-Dodecylphenol und 2-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol und 4-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol. Die Menge an einzusetzenden Kettenabbrechern beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 mol-%mol-%, und 10 mol-%mol-%, bezogen auf die Molsumme der jeweils eingesetzten Diphenole.
  • Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate haben mittlere Gewichtsmittelmolekulargewichte (Mw, gemessen z. B. durch GPC, Ultrazentrifuge oder Streulichtmessung) von 10.000 bis 200.000 g/mol, vorzugsweise 15.000 bis 80.000 g/mol, besonders bevorzugt 24.000 bis 32.000 g/mol.
  • Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate können in bekannter Weise verzweigt sein, und zwar vorzugsweise durch den Einbau von 0,05 bis 2,0 mol-%, bezogen auf die Summe der eingesetzten Diphenole, an dreifunktionellen oder mehr als dreifunktionellen Verbindungen, beispielsweise solchen mit drei und mehr phenolischen Gruppen.
  • Geeignet sind sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate. Zur Herstellung erfindungsgemäßer Copolycarbonate gemäß Komponente A können auch 1 bis 25 Gew.%, vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an einzusetzenden Diphenolen, Polydiorganosiloxane mit Hydroxyaryloxy-Endgruppen eingesetzt werden. Diese sind bekannt ( US 3 419 634 ) und nach literaturbekannten Verfahren herstellbar. Die Herstellung Polydiorganosiloxanhaltiger Copolycarbonate ist in der DE-A 3 334 782 beschrieben.
  • Bevorzugte Polycarbonate sind neben den Bisphenol-A-Homopolycarbonaten die Copolycarbonate von Bisphenol-A mit bis zu 15 mol-%, bezogen auf die Molsummen an Diphenolen, anderen als bevorzugt oder besonders bevorzugt genannten Diphenolen, insbesondere 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
  • Aromatische Dicarbonsäuredihalogenide zur Herstellung von aromatischen Polyestercarbonaten sind vorzugsweise die Disäuredichloride der Isophthalsäure, Terephthalsäure, Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure und der Naphthalin-2,6-dicarbonsäure. Besonders bevorzugt sind Gemische der Disäuredichloride der Isophthalsäure und der Terephthalsäure im Verhältnis zwischen 1:20 und 20:1.
  • Bei der Herstellung von Polyestercarbonaten wird zusätzlich ein Kohlensäurehalogenid, vorzugsweise Phosgen, als bifunktionelles Säurederivat mit verwendet.
  • Als Kettenabbrecher für die Herstellung der aromatischen Polyestercarbonate kommen außer den bereits genannten Monophenolen noch deren Chlorkohlensäureester sowie die Säurechloride von aromatischen Monocarbonsäuren, die gegebenenfalls durch C1 bis C22-Alkylgruppen oder durch Halogenatome substituiert sein können, sowie aliphatische C2 bis C22-Monocarbonsäurechloride in Betracht.
  • Die Menge an Kettenabbrechern beträgt jeweils 0,1 bis 10 mol-%, bezogen im Falle der phenolischen Kettenabbrecher auf Mol Diphenol und im Falle von Monocarbonsäurechlorid-Kettenabbrecher auf Mol Dicarbonsäuredichlorid.
  • Die aromatischen Polyestercarbonate können auch aromatische Hydroxycarbonsäuren eingebaut enthalten.
  • Die aromatischen Polyestercarbonate können sowohl linear als auch in bekannter Weise verzweigt sein (siehe dazu DE-A 2 940 024 und DE-A 3 007 934 ).
  • Als Verzweigungsmittel können beispielsweise drei- oder mehrfunktionelle Carbonsäurechloride, wie Trimesinsäuretrichlorid, Cyanursäuretrichlorid, 3,3'-,4,4'-Benzophenon-tetracarbonsäuretetrachlorid, 1,4,5,8-Napthalintetracarbon-säuretetrachlorid oder Pyromellithsäuretetrachlorid, in Mengen von 0,01 bis 1,0 mol-% (bezogen auf eingesetzte Dicarbonsäuredichloride) oder drei- oder mehrfunktionelle Phenole, wie Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hept-2-en, 4,6-Dimethyl-2,4-6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1,1-Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis[4,4-bis-(4-hydroxy-phenyl)-cyclohexyl]-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol, Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan, 2,6-Bis-(2-hydroxy-5'-methyl-benzyl)-4-methyl-phenol, 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)-propan, Tetra-(4-[4-hydroxyphenyl-isopropyl]-phenoxy)-methan, 1,4-Bis-[4',4"-dihydroxytriphenyl)-methyl]-benzol, in Mengen von 0,01 bis 1,0 mol-% bezogen auf eingesetzte Diphenole verwendet werden. Phenolische Verzweigungsmittel können mit den Diphenolen vorgelegt, Säurechlorid-Verzweigungsmittel können zusammen mit den Säuredichloriden eingetragen werden.
  • In den thermoplastischen, aromatischen Polyestercarbonaten kann der Anteil an Carbonatstruktureinheiten beliebig variieren. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Carbonatgruppen bis zu 100 mol-%, insbesondere bis zu 80 mol-%, besonders bevorzugt bis zu 50 mol-%, bezogen auf die Summe an Estergruppen und Carbonatgruppen. Sowohl der Ester- als auch der Carbonatanteil der aromatischen Polyestercarbonate kann in Form von Blöcken oder statistisch verteilt im Polykondensat vorliegen.
  • Die relative Lösungsviskosität (ηrel) der aromatischen Polycarbonate und Polyestercarbonate liegt im Bereich 1,18 bis 1,4, vorzugsweise 1,20 bis 1,32 (gemessen an Lösungen von 0,5 g Polycarbonat oder Polyestercarbonat in 100 ml Methylenchlorid-Lösung bei 25°C).
  • Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate und Polyestercarbonate können allein oder im beliebigen Gemisch eingesetzt werden.
    • Komponente B
  • Die Komponente B umfasst bevorzugt ein oder mehrere Pfropfpolymerisate von
    • B.1 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Vinylmonomeren auf
    • B.2 95 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 90 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Silikonacrylat-Komposit-Kautschuke als Pfropfgrundlage, wobei der Silikonacrylat-Kautschuk
      • B.2.1 65 - 95 Gew.-% Silikonkautschuk- und
      • B.2.2 35 bis 5 Gew.-% Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk enthält,
      wobei sich die beiden genannten Kautschuk-Komponenten B.2.1 und B.2.2 im Komposit-Kautschuk gegenseitig durchdringen, so daß sie sich nicht wesentlich voneinander trennen lassen.
  • Die Pfropfcopolymerisate B werden durch radikalische Polymerisation, z.B. durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation, vorzugsweise durch Emulsions- oder Massepolymerisation hergestellt.
  • Geeignete Monomere B.1 sind Vinylmonomere wie Vinylaromaten und/oder kernsubstituierte Vinylaromaten (wie Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol), Methacrylsäure-(C1-C8)-Alkylester (wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Allylmethacrylat), Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester (wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat), organische Säuren (wie Acrylsäure, Methacrylsäure), und/oder Vinylcyanide (wie Acrylnitril und Methacrylnitril), und/oder Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren (beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid). Diese Vinylmonomere können alleine oder in Mischungen von mindestens zwei Monomeren verwendet werden.
  • Bevorzugte Monomere B.1 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Styrol, α-Methylstyrol, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat und Acrylnitril. Besonders bevorzugt wird als Monomer B.1 Methylmethacrylat eingesetzt.
  • Die Glasübergangstemperatur der Pfropfgrundlage B.2 beträgt < 10°C, vorzugsweise < 0°C, besonders bevorzugt < -20°C. Die Pfropfgrundlage B.2 hat im Allgemeinen eine mittlere Teilchengröße (d50-Wert) von 0,05 bis 10 µm, vorzugsweise 0,06 bis 5 µm, besonders bevorzugt 0,08 bis 1 µm.
  • Die mittlere Teilchengröße d50 ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid-Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-796) bestimmt werden.
  • Als Pfropfgrundlagen B.2 sind erfindungsgemäß hochsilikonhaltige Silikonacrylat-Kautschuke geeignet. Diese Silikonacrylat-Kautschuke sind Komposit-Kautschuke mit pfropfaktiven Stellen enthaltend 65 - 95 Gew.-% Silikonkautschuk-Anteil und 35 bis 5 Gew.-% Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-Anteil, wobei sich die beiden genannten Kautschuk-Komponenten im Komposit-Kautschuk gegenseitig durchdringen, so daß sie sich nicht wesentlich voneinander trennen lassen. Silikonacrylat-Kautschuke sind bekannt und beispielsweise beschrieben in US 5,807,914 , EP 430134 und US 4888388 .
  • Geeignete Silikonkautschuk-Komponenten der Silikonacrylat-Kautschuke sind Silikonkautschuke mit pfropfaktiven Stellen, deren Herstellungsmethode beispielsweise in US 2891920 , US 3294725 , DE-OS 3 631 540 , EP 249964 , EP 430134 und US 4888388 beschrieben wird.
  • Der Silikonkautschuk wird bevorzugt durch Emulsionspolymerisation hergestellt, bei der Siloxan-Monomerbausteine, Vernetzungs- oder Verzweigungsmittel (IV) und gegebenenfalls Pfropfmittel (V) eingesetzt werden.
  • Als Siloxan-Monomerbausteine werden beispielsweise und bevorzugt Dimethylsiloxan oder cyclische Organosiloxane mit wenigstens 3 Ringgliedern, vorzugsweise 3 bis 6 Ringgliedern, wie beispielsweise und bevorzugt Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan, Dodecamethylcyclohexasiloxan, Trimethyl-triphenyl-cyclotrisiloxane, Tetramethyl-tetraphenyl-cyclotetrasiloxane, Octaphenylcyclotetrasiloxan eingesetzt.
  • Die Organosiloxan-Monomere können allein oder in Form von Mischungen mit 2 oder mehr Monomeren eingesetzt werden. Der Silikonkautschuk enthält vorzugsweise nicht weniger als 50 Gew.-% und besonders bevorzugt nicht weniger als 60 Gew.-% Organosiloxan, bezogen auf das Gesamtgewicht der Silikonkautschuk-Komponente.
  • Als Vernetzungs- oder Verzweigungsmittel (IV) werden vorzugsweise silanbasierende Vernetzungsmittel mit einer Funktionalität von 3 oder 4, besonders bevorzugt 4, verwendet. Beispielhaft und vorzugsweise seien genannt: Trimethoxymethylsilan, Triethoxyphenylsilan, Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-propoxysilan und Tetrabutoxysilan. Das Vernetzungsmittel kann allein oder in Mischung von zwei oder mehreren eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist Tetraethoxysilan.
  • Das Vernetzungsmittel wird in einem Mengenbereich zwischen 0,1 und 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Silikonkautschuk-Komponente, eingesetzt. Die Menge an Vernetzungsmittel wird so gewählt, dass der Quellungsgrad des Silikonkautschuks, gemessen in Toluol, zwischen 3 und 30 liegt, bevorzugt zwischen 3 und 25, und besonders bevorzugt zwischen 3 und 15. Der Quellungsgrad ist definiert als das Gewichtsverhältnis zwischen der Menge Toluol, die durch den Silikonkautschuk absorbiert wird, wenn er mit Toluol bei 25°C gesättigt wird, und der Menge an Silikonkautschuk im getrockneten Zustand. Die Ermittlung des Quellungsgrades ist im Detail in EP 249964 beschrieben.
  • Wenn der Quellungsgrad geringer als 3 ist, d.h. wenn der Gehalt an Vernetzungsmittel zu hoch ist, zeigt der Silikonkautschuk nicht ausreichend Kautschukelastizität. Wenn der Quellungsindex größer als 30 ist, kann der Silikonkautschuk keine Domänenstruktur im Matrixpolymer ausbilden und daher auch keine Schlagzähigkeit verbessern, der Effekt wäre dann ähnlich einer einfachen Zugabe von Polydimethylsiloxan.
  • Tetrafunktionelle Vernetzungsmittel sind bevorzugt gegenüber trifunktionellen, weil dann der Quellungsgrad einfacher kontrollierbarer innerhalb der oben beschriebenen Grenzen ist.
  • Als Pfropfmittel (V) geeignet sind Verbindungen, die fähig sind, Strukturen der folgenden Formeln zu bilden:

            CH2=C(R2)-COO-(CH2)p-SiR1 nO(3-n)/2     (V-1)

            CH2=CH-SiR1 nO(3-n)/2     (V-2)

    oder

            HS-(CH2)p-SiR1 nO(3-n)/2     (V-3),

    wobei
    • R1 für C1-C4-Alkyl, vorzugsweise Methyl, Ethyl oder Propyl, oder Phenyl,
    • R2 für Wasserstoff oder Methyl stehen,
    • n 0, 1 oder 2 und
    • p eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten.
  • Acryloyl- oder Methacryloyloxysilane sind besonders geeignet, die o.g. Struktur (V-1) zu bilden, und haben eine hohe Pfropfeffizienz. Dadurch wird eine effektive Bildung der Pfropfketten gewährleistet, und somit die Schlagzähigkeit der resultierenden Harzzusammensetzung begünstigt.
  • Beispielhaft und bevorzugt seien genannt: β-Methacryloyloxy-ethyldimethoxymethyl-silan, γ-Methacryloyloxy-propylmethoxydimethyl-silan, γ-Methacryloyloxy-propyldimethoxymethyl-silan, γ- Methacryloyloxy-propyltrimethoxy-silan, γ-Methacryloyloxy-propylethoxydiethyl-silan, γ-Methacryloyloxy-propyldiethoxymethyl-silan, δ-Methacryloyl-oxy-butyldiethoxymethyl-silane oder Mischungen hieraus.
  • Bevorzugt werden 0 bis 20 Gew.-% Pfropfmittel bezogen auf das Gesamtgewicht des Silikonkautschuks eingesetzt.
  • Geeignete Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-Komponenten der Silikonacrylat-Kautschuke können hergestellt werden aus Methacrylsäurealkylestern und/oder Acrylsäurealkylestern, einem Vernetzungsmittel (VI) und einem Pfropfmittel (VII). Hierbei sind beispielhafte und bevorzugte Methacrylsäurealkylester und/oder Acrylsäurealkylester die C1 bis C8-Alkylester, beispielsweise Methyl-, Ethyl-, n-Butyl-, t-Butyl-, n-Propyl-, n-Hexyl-, n-Octyl-, n-Lauryl- und 2-Ethylhexylester; Halogenalkylester, vorzugsweise Halogen-C1-C8-alkylester, wie Chlorethylacrylat sowie Mischungen dieser Monomeren. Besonders bevorzugt ist n-Butylacrylat.
  • Als Vernetzungsmittel (VI) für die Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-Komponente des Silikonacrylat-Kautschuks können Monomere mit mehr als einer polymerisierbaren Doppelbindung eingesetzt werden. Bevorzugte Beispiele für vernetzende Monomere sind Ester ungesättigter Monocarbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter einwertiger Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen, oder gesättigter Polyole mit 2 bis 4 OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, wie Ethylenglykoldimethacrylat, Propylenglykoldimethacrylat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat und 1,4-Butylenglykoldimethacrylat. Die Vernetzungsmittel können alleine oder in Gemischen aus mindestsens zwei Vernetzungsmitteln verwendet werden.
  • Beispielhafte und bevorzugte Pfropfmittel (VII) sind Allylmethacrylat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat oder Mischungen hieraus. Allylmethacrylat kann auch als Vernetzungsmittel (VI) eingesetzt werden. Die Pfropfmittel können alleine oder in Gemischen aus mindestens zwei Pfropfmitteln verwendet werden.
  • Die Menge an Vernetzungsmittel (VI) und Pfropfmittel (VII) beträgt 0,1 bis 20 Gew.%, bezogen auf das gesamte Gewicht der Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-Komponente des Silikonacrylat-Kautschuks.
  • Der Silikonacrylat-Kautschuk wird hergestellt, indem zunächst der Silikonkautschuk als wäßriger Latex hergestellt wird. Dabei kann der Silikonkautschuk durch Emulsionspolymerisation hergestellt werden, wie beispielsweise in US 2891920 und US 3294725 beschrieben. Dafür wird ein Gemisch enthaltend Organosiloxan, Vernetzungsmittel und gegebenenfalls Pfropfmittel unter Scherung mit Wasser vermischt, beispielsweise durch einen Homogenisator, in Gegenwart eines Emulgators auf Sulfonsäurebasis wie z.B. Alkylbenzolsulfonsäure oder Alkylsulfonsäure, wobei die Mischung zum Silikonkautschuklatex auspolymerisiert. Besonders geeignet ist eine Alkylbenzolsulfonsäure, da sie nicht nur als Emulgator, sondern auch als Polymerisationsinitiator wirkt. In diesem Fall ist eine Kombination der Sulfonsäure mit einem Metallsalz einer Alkylbenzolsulfonsäure oder mit einem Metallsalz einer Alkylsulfonsäure günstig, weil dadurch das Polymer während der späteren Pfropfpolymerisation stabilisiert wird.
  • Nach der Polymerisation wird die Reaktion beendet, indem die Reaktionsmischung durch Zugabe einer wässrigen alkalischen Lösung neutralisiert wird, z.B. durch Zugabe einer wässrigen Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Natriumcarbonat-Lösung.
  • Dieser Latex wird anschließend mit den zu verwendenden Methacrylsäurealkylestern und/oder Acrylsäurealkylestern, dem Vernetzungsmittel (VI) und dem Pfropfmittel (VII) angereichert, und eine Polymerisation wird durchgeführt. Bevorzugt ist eine radikalisch initiierte Emulsionspolymerisation, beispielsweise durch einen Peroxid-, einen Azo- oder Redoxinitiator. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Redoxinitiatorsystems, speziell eines Sulfoxylat-Initiatorsystems hergestellt durch Kombiniation von Eisensulfat, Dinatriumethylendiamintetraacetat, Rongalit und Hydroperoxid.
  • Das Pfropfmittel (V), das bei der Herstellung des Silikonkautschuks verwendet wird, führt dabei dazu, daß der Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-Anteil kovalent an den Silikonkautschuk-Anteil angebunden wird. Bei der Polymerisation durchdringen sich die beiden Kautschuk-Komponenten gegenseitig und bilden so den Komposit-Kautschuk, der sich nach der Polymerisation nicht mehr in seine Bestandteile aus Silikonkautschuk-Komponente und Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-Komponente trennen läßt.
  • Zur Herstellung der Silikonacrylat-Pfropfkautschuke B werden die Monomere B.1 auf die Kautschuk-Grundlage B.2. aufgepfropft.
  • Dabei können die beispielsweise in EP 249964 , EP 430134 und US 4888388 beschriebenen Polymerisationsmethoden angewendet werden.
  • Beispielsweise erfolgt die Pfropfpolymerisation nach folgender Polymerisationsmethode: In einer ein- oder mehrstufigen radikalisch initiierten Emulsionspolymerisation werden die gewünschten Vinylmonomere B.1 auf die Pfropfgrundlage, die als wässriger Latex vorliegt, aufpolymerisiert. Die Pfropfeffizienz soll dabei möglichst hoch sein und beträgt bevorzugt größer oder gleich 10%. Die Pfropfeffizienz hängt maßgeblich vom verwendeten Pfropfmittel (V) bzw. (VII) ab. Nach der Polymerisation zum Silikonacrylat-Pfropfkautschuk wird der wässrige Latex in heißes Wasser gegeben, in dem zuvor Metallsalze gelöst wurden, wie z.B. Calciumchlorid oder Magnesiumsulfat. Dabei koaguliert der Silikonacrylat-Pfropfkautschuk und kann anschließend separiert werden.
    • Komponente C
  • Pfropfpolymerisate gemäß Komponente C umfassen ein oder mehrere Pfropfpolymerisate von
    • C.1 5 bis 95 Gew.-%, wenigstens eines Vinylmonomeren auf
    • C.2 95 bis 5 Gew.-% wenigstens einer Pfropfgrundlage ausgewählt aus mindestens einem Dienkautschuk der Gruppe bestehend aus Butadienkautschuk und Isoprenkautschuk
      Monomere C.1 sind vorzugsweise Gemische aus
    • C.1.1 50 bis 99 Gew.-Teilen (bezogen auf die Summe von C.1.1 und C.1.2 gleich 100 Gew.-Teile) Vinylaromaten und/oder kernsubstituierten Vinylaromaten (wie Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol) und/oder (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat), und
    • C.1.2 1 bis 50 Gew.-Teilen (bezogen auf die Summe von C.1.1 und C.1.2 gleich 100 Gew.-Teile) Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril) und/oder (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester, wie Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, und/oder Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren, beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid.
  • Die Pfropfgrundlage C.2 hat im Allgemeinen eine mittlere Teilchengröße (d50-Wert) von 0,05 bis 10 µm, vorzugsweise 0,1 bis 5 µm, besonders bevorzugt 0,2 bis 1 µm.
  • Bevorzugte Monomere C.1.1 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Styrol, α-Methylstyrol und Methylmethacrylat, bevorzugte Monomere C.1.2 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid und Methylmethacrylat. Besonders bevorzugte Monomere sind C.1.1 Styrol und C.1.2 Acrylnitril.
  • Pfropfgrundlagen C.2 sind Dienkautschuke ausgewählt ist aus mindestens einem Dienkautschuk der Gruppe bestehend aus Butadienkautschuk und Isoprenkautschuk. Die Pfropfgrundlagen C.2 weisen im Allgemeinen eine Glasübergangstemperatur von < 10°C, vorzugsweise < 0°C, besonders bevorzugt < -10°C auf.
  • Besonders bevorzugte Pfropfpolymerisate C sind beispielsweise ABS-Polymerisate (Emulsions-, Masse- und Suspensions-ABS), wie sie z.B. in der DE-OS 2 035 390 (= US 3 644 574 ) oder in der DE-OS 2 248 242 (= GB 1 409 275 ) bzw. in Ullmanns, Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 19 (1980), S. 280 ff. beschrieben sind. Der Gelanteil der Pfropfgrundlage C.2 beträgt mindestens 20 Gew.-%, im Falle von im Emulsionspolymerisation hergestellten Pfropfgrundlagen C.2 vorzugsweise mindestens 40 Gew.-% (in Toluol gemessen).
  • Vorzugsweise weist das Pfropfpolymerisat aus den Komponenten C.1 und C.2 eine Kern-Schale-Struktur auf, wobei die Komponente C.1 die Schale bildet (auch als Hülle bezeichnet) und die Komponente C.2 den Kern ausbildet (siehe bspw. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH-Verlag, Vol. A21, 1992, Seite 635 und Seite 656.
  • Die Pfropfpolymerisate C werden durch radikalische Polymerisation, z.B. durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation, vorzugsweise durch Emulsions- oder Massepolymerisation hergestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Pfropfpolymerisat gemäß Komponente C) um ein im Emulsions-Polymerisationsverfahren hergestelltes Pfropfpolymerisat, welches eine Pfropfgrundlage C.2 mit einer mittlere Teilchengröße (d50-Wert) von 0,15 bis 0,4 µm, vorzugsweise 0,2 bis 0,4 µm, besonders bevorzugt 0,25 bis 0,35 µm enthält. Besonders geeignet sind Pfropfpolymerisate, die im Emulsionspolymerisationsverfahren durch Redox-Initiierung mit einem Initiatorsystem aus organischem Hydroperoxid und Ascorbinsäure gemäß US 4 937 285 hergestellt werden.
  • Da bei der Pfropfreaktion die Pfropfmonomeren bekanntlich nicht unbedingt vollständig auf die Pfropfgrundlage aufgepfropft werden, werden erfindungsgemäß unter Pfropfpolymerisaten C auch solche Produkte verstanden, die durch (Co)Polymerisation der Pfropfmonomere in Gegenwart der Pfropfgrundlage gewonnen werden und bei der Aufarbeitung mit anfallen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Pfropfpolymerisat gemäß Komponente C um ein im Masse-, Lösungs- oder Masse-Suspensions-Polymerisationsverfahren hergestelltes Pfropfpolymerisat, das einen Kautschukgehalt (entspricht dem Anteil der Komponente C.2 am Pfropfpolymerisat C) von 16 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 17 bis 19 Gew.-% aufweist sowie eine Pfropfhülle, die jeweils bezogen auf die Monomere der Pfropfhülle 22 bis 27 Gew.-% mindestens eines der Monomeren gemäß C.1.2 und 73 bis 78 Gew.-% mindestens eines der Monomeren gemäß C.1.1 enthält. Das Pfropfpolymer weist einen Gelgehalt (gemessen in Aceton) von 20 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 22 bis 26 Gew.-% auf. Enthält das erfindungsgemäße Pfropfpolymerisat einen Kautschukgehalt von unter 16 Gew.-%, hat dies den Nachteil, dass die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Kerbschlagzähigkeit und die Chemikalienbeständigkeit, auf einem für viele Anwendungen nicht ausreichenden Niveau liegen.
  • Der Gelgehalt der Pfropfgrundlage C.2 wird bei 25°C in einem geeigneten Lösungsmittel bestimmt (M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
  • Die mittlere Teilchengröße d50 ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-796) bestimmt werden.
    • Komponente D
  • Als Flammschutzmittel gemäß Komponente D werden phosphorhaltige Verbindungen eingesetzt.
  • Dabei handelt es sich um Mono- und oligomere Phosphorsäureester der Formel (VIII)
    Figure imgb0005
     worin
    • R1, R2, R3 und R4 für Kresyl, Phenyl, Xylenyl, Propylphenyl oder Butylphenyl steht, n gleich 1 ist,
    • q für Werte von 0,5 bis 6 steht, und
    • X sich von Resorcin, Hydrochinon, Bisphenol A oder Diphenylphenol ableitet.
    • q ist bevorzugt 1,05 bis 1,6, höchst bevorzugt 1,05 bis 1,2.
  • Besonders bevorzugt leitet sich X von Bisphenol A ab.
  • Als erfindungsgemäße Komponente D können auch Mischungen verschiedener Phosphate eingesetzt werden.
  • Phosphorverbindungen der Formel (VIII) sind insbesondere Resorcin verbrücktes Oligophosphat und Bisphenol A verbrücktes Oligophosphat. Der Einsatz von oligomeren Phosphorsäureestern der Formel (VIII), die sich vom Bisphenol A ableiten, ist insbesondere bevorzugt.
  • Höchst bevorzugt als Komponente D ist Bisphenol-A basierendes Oligophosphat gemäß Formel (VIIIa),
    Figure imgb0006
     wobei q in Formel (VIIIa) für Werte von 1,05 bis 1,2 steht.
  • Die Phosphorverbindungen gemäß Komponente D sind bekannt (vgl. z.B. EP-A 0 363 608 , EP-A 0 640 655 ) oder lassen sich nach bekannten Methoden in analoger Weise herstellen (z.B. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 18, S. 301 ff. 1979; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 12/1, S. 43; Beilstein Bd. 6, S. 177).
  • Wenn Mischungen verschiedener Phosphorverbindungen eingesetzt werden und im Fall von oligomeren Phosphorverbindungen, handelt es sich bei dem angegebenen q-Wert um den mittleren q-Wert. Der mittlere q-Wert kann bestimmt werden, indem mittels geeigneter Methode (Gaschromatographie (GC), High Pressure Liquid Chromatography (HPLC), Gelpermeationschromatographie (GPC)) die Zusammensetzung der Phosphorverbindung (Molekulargewichtsverteilung) bestimmt wird und daraus die Mittelwerte für q berechnet werden.
  • Die Flammschutzmittel können allein oder in beliebiger Mischung eingesetzt werden.
    • Komponente E
  • Die Zusammensetzung kann weitere handelsübliche Zusatzstoffe gemäß Komponente E wie Flammschutzsynergisten, Antidrippingmittel (beispielsweise Verbindungen der Substanzklassen der fluorierten Polyolefine, der Silikone sowie Aramidfasern), Gleit- und Entformungsmittel (beispielsweise Pentaerythrittetrastearat), Nukleiermittel, Stabilisatoren, Antistatika (beispielsweise Leitruße, Carbonfasern, Carbon Nanotubes sowie organische Antistatika wie Polyalkylenether, Alkyl-Sulfonate oder Polyamid-haltige Polymere), Säuren, Füll- und Verstärkungsstoffe (beispielsweise Glas- oder Karbonfasern, Glimmer, Kaolin, Talk, CaCO3 und Glasschuppen) sowie Farbstoffe und Pigmente enthalten.
    • Herstellung der Formmassen und Formkörper
  • Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen werden hergestellt, indem man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise vermischt und bei Temperaturen von 240°C bis 300°C in üblichen Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppelwellenschnecken schmelzcompoundiert und schmelzextrudiert.
  • Die Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in bekannter Weise sowohl sukzessive als auch simultan erfolgen, und zwar sowohl bei etwa 20°C (Raumtemperatur) als auch bei höherer Temperatur.
  • Gegenstand der Erfindung sind ebenfalls Verfahren zur Herstellung der Formmassen und die Verwendung der Formmassen zur Herstellung von Formkörpern sowie die Formteile selbst.
  • Die erfindungsgemäßen Formmassen können zur Herstellung von Formkörpern jeder Art verwendet werden. Diese können durch Spritzguss, Extrusion und Blasformverfahren hergestellt werden. Eine weitere Form der Verarbeitung ist die Herstellung von Formkörpern durch Tiefziehen aus zuvor hergestellten Platten oder Folien.
  • Beispiele für solche Formkörper sind Folien, Profile, Gehäuseteile jeder Art, z.B. für Haushaltsgeräte wie Fernsehgeräte, Saftpressen, Kaffeemaschinen, Mixer; für Büromaschinen wie Monitore, Flatscreens, Notebooks, Drucker, Kopierer; Platten, Rohre, Elektroinstallationskanäle, Fenster, Türen und weitere Profile für den Bausektor (Innenausbau und Außenanwendungen) sowie Elektro- und Elektronikteile wie Schalter, Stecker und Steckdosen sowie Karosserie- bzw. Innenbauteile für Nutzfahrzeuge, insbesondere für den Automobilbereich.
  • Insbesondere können die erfindungsgemäßen Formmassen beispielsweise auch zur Herstellung von folgenden Formkörpern oder Formteilen verwendet werden: Innenausbauteile für Schienenfahrzeuge, Schiffe, Flugzeuge, Busse und andere Kraftfahrzeuge, Gehäuse von Kleintransformatoren enthaltenden Elektrogeräten, Gehäuse für Geräte zur Informationsverarbeitung und -Übermittlung, Gehäuse und Verkleidung von medizinischen Geräten, Massagegeräte und Gehäuse dafür, Spielfahrzeuge für Kinder, flächige Wandelemente, Gehäuse für Sicherheitseinrichtungen und für Fernsehgeräte, wärmeisolierte Transportbehältnisse, Formteile für Sanitär- und Badausrüstungen, Abdeckgitter für Lüfteröffnungen und Gehäuse für Gartengeräte.
  • Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
    • Beispiele Komponente A
  • Unverzweigtes Polycarbonat auf Basis Bisphenol A mit einer relativen Lösungsviskosität von ηrel = 1,28, gemessen in CH2Cl2 als Lösungsmittel bei 25°C und einer Konzentration von 0,5 g/100 ml.
    • Komponente B-1
  • Schlagzähmodifikator, Pfropfpolymerisat von
    • B-1.1 11 Gew.-% Methylmethacrylat auf
    • B-1.2 89 Gew.-% eines Silikonacrylat-Komposit-Kautschukes als Pfropfgrundlage, wobei der Silikonacrylat-Kautschuk
      • B-1.2.1 92 Gew.-% Silikonkautschuk- und
      • B-1.2.2 8 Gew.-% Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-enthält, und
      wobei sich die beiden genannten Kautschuk-Komponenten B.2.1 und B.2.2 im Komposit-Kautschuk gegenseitig durchdringen, so daß sie sich nicht wesentlich voneinander trennen lassen.
    Komponente B-2
  • Schlagzähmodifikator, Pfropfpolymerisat von
    • B-2.1 17 Gew.-% Methylmethacrylat auf
    • B-2.2 83 Gew.-% eines Silikonacrylat-Komposit-Kautschukes als Pfropfgrundlage, wobei der Silikonacrylat-Kautschuk
      • B-2.2.1 11 Gew.-% Silikonkautschuk- und
      • B-2.2.2 89 Gew.-% Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk-enthält, und
      wobei sich die beiden genannten Kautschuk-Komponenten B.2.1 und B.2.2 im Komposit-Kautschuk gegenseitig durchdringen, so daß sie sich nicht wesentlich voneinander trennen lassen.
    Komponente C-1
  • ABS-Polymerisat hergestellt durch Masse-Polymerisation von 82 Gew.-% bezogen auf das ABS-Polymerisat einer Mischung aus 24 Gew.-% Acrylnitril und 76 Gew.-% Styrol in Gegenwart von 18 Gew.-% bezogen auf das ABS-Polymerisat eines Polybutadien-Styrol-Blockcopolymerkautschuks mit einem Styrolgehalt von 26 Gew.-%. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht Mw des freien SAN-Copolymeranteils im ABS-Polymerisat beträgt 80000 g/mol (gemessen per GPC in THF). Der Gelgehalt des ABS-Polymerisats beträgt 24 Gew.-% (gemessen in Aceton).
    • Komponente C-2
  • ABS-Pfropfpolymerisat mit Kern-Schale-Struktur, hergestellt durch Emulsions-Polymerisation von 43 Gew.-% bezogen auf das ABS-Polymerisat einer Mischung aus 27 Gew.-% Acrylnitril und 73 Gew.-% Styrol in Gegenwart von 57 Gew.-% bezogen auf das ABS-Polymerisat eines teilchenförmig vernetzten Polybutadienkautschuks (mittlerer Teilchen-durchmesser d50 = 0,35 µm).
    • Komponente D
  • Bisphenol-A-basierendes Oligophosphat
    Figure imgb0007
    • Komponente E
    • Komponente E-1: CFP 6000 N, Polytetrafluorethylen-Pulver (Hersteller: Du Pont, Genf, Schweiz)
    • Komponente E-2: Pentaerythrittetrastearat
    • Komponente E-3: Irganox® B900 (Hersteller: Ciba Specialty Chemicals Inc., Basel, Schweiz)
    Komponente F
  • Copolymerisat aus 77 Gew.-% Styrol und 23 Gew.-% Acrylnitril mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht Mw von 130 kg/mol (bestimmt durch GPC), hergestellt nach dem Masseverfahren.
    • Herstellung und Prüfung der Formmassen
  • Auf einem Zweischneckenextruder (ZSK-25) (Fa. Werner und Pfleiderer) werden die in den Tabellen 1-5 aufgeführten Einsatzstoffe bei einer Drehzahl von 225 Upm und einem Durchsatz von 20 kg/h bei einer Maschinentemperatur von 260°C compoundiert und granuliert.
  • Die fertigen Granulate werden auf einer Spritzgussmaschine zu den entsprechenden Probekörpern verarbeitet (Massetemperatur 260°C, Werkzeugtemperatur 80°C, Fließfrontgeschwindigkeit 240 mm/s). Die Charakterisierung erfolgt gemäß DIN EN ISO 527 (Reißdehnung bestimmt im Zugversuch), UL 94 V (an Stäben der Abmessung 127 x 12,7 x 1,0 mm gemessen) und ISO 11443 (Schmelzeviskosität).
  • Als Maß für die Chemikalienbeständigkeit der hergestellten Zusammensetzungen dient der Environmental Stress Cracking (ESC)-Test (ISO 4599), der wie folgt durchgeführt wird:
    • Mit Toluol:Isopropanol im Vol.-Verhältnis 60:40 als Testmedium (ISO 4599), Exposition bei 2,4% Randfaserdehnung, d.h. es wird die Zeitdauer ermittelt und angegeben, bei der Bruch des Probekörpers auftritt.
  • Als Maß für die Hydrolysebeständigkeit der hergestellten Zusammensetzungen dient die Änderung des MVR gemessen nach ISO 1133 bei 240°C mit einer Stempellast von 5 kg bei einer 7-tägigen Lagerung des Granulats bei 95°C und 100% relativer Luftfeuchte ("FWL-Lagerung"). Dabei wird der Anstieg des MVR-Wertes gegenüber dem MVR-Wert vor der entsprechenden Lagerung als AMVR(hydr.), welcher sich durch nachstehende Formel definiert, berechnet. Δ MVR hydr . = MVR nachFMW − Lagerung − MVR vorLagerung MVR vorLagerung • 100 %
    Figure imgb0008
  • Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen der Beispiele 5, 7 und 9 eine höhere Hydrolysestabilität, eine höhere Chemikalienbeständigkeit (die Zeit bis zum Bruch im ESC-Test ist jeweils länger als 30 Minuten) und eine niedrigere Schmelzeviskosität aufweisen gegenüber den Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele. Tabelle 1: Zusammensetzungen und ihre Eigenschaften
    Komponenten (Gew.-Teile) 1 (Vgl.) 2 (Vgl.) 3 (Vgl.) 4 (Vgl.) 5 6 (Vgl.) 7 8 (Vgl.) 9 10 (Vgl.)
    A 86,4 86,4 86,0 86,0 77,3 77,3 77,3 77,3 75,3 75,3
    B-1 5,0 5,2 7,6 5,05 6,05
    B-2 5,0 5,2 7,6 5,05 6,05
    C-1 6,05 6,05
    C-2 2,5 2,5 5,05 5,05
    D 8,6 8,6 8,8 8,8 12,6 12,6 12,6 12,6 12,6 12,6
    E-1 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
    E-2 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
    E-3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
    F - - 2,6 2,6 - - - - - -
    Eigenschaften
    ESC-Test (Toluol:Isopropanol) Zeit bis zum Bruch h : min 09:10 01:28 16:08 02:08 >30:00 24:45 >30:00 12:05 >30:00 16:43
    Schmelzeviskosität260°C [1000 s-1] Pa·s 381 387 318 341 260 286 262 284 219 237
    UL 94 V bei 1.0 mm Dicke, Gesamtnachbrennzeit sek 17 33 22 27 25 31 27 34 37 63
    Reißdehnung % 109 106 111 108 107 98 103 100 104 99
    AMVR (hydr.) % 44 > 100 48 > 100 15 55 16 35 70 > 100

Claims (9)

  1. Zusammensetzungen enthaltend
    A) 40 bis 99 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) aromatisches Polycarbonat und/oder aromatisches Polyestercarbonat,
    B) 0,5 bis 20 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) Pfropfpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfropfgrundlage ein Silikonacrylat-Komposit-Kautschuk aus sich gegenseitig durchdringendem Silikonkautschuk- und Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk ist, wobei der Anteil an Silikonkautschuk 65 - 95 Gew.-% (bezogen auf die Pfropfgrundlage) beträgt,
    C) 2 - 8 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) Pfropfpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente C ein Pfropfpolymerisat von
    C.1 5 bis 95 Gew.-%, wenigstens eines Vinylmonomeren auf
    C.2 95 bis 5 Gew.-% wenigstens einer Pfropfgrundlage ausgewählt ist aus mindestens einem Dienkautschuk der Gruppe bestehend aus Butadienkautschuk und Isoprenkautschuk,
    D) 0,4 bis 20 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) Flammschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mono- und oligomeren Phosphorsäureester der Formel (VIII)
    Figure imgb0009
     worin
    R1, R2, R3 und R4 für Kresyl, Phenyl, Xylenyl, Propylphenyl oder Butylphenyl steht,
    n gleich 1 ist,
    q für Werte von 0,5 bis 6 steht, und
    X sich von Resorcin, Hydrochinon, Bisphenol A oder Diphenylphenol ableitet,
    E) 0 bis 50 Gew.-Teile (jeweils bezogen auf die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A+B+C+D) eines oder mehrerer Zusatzstoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flammschutzsynergisten, Antidrippingmittel, Gleit- und Entformungsmittel, Nukleiermittel, Stabilisatoren, Antistatika, Säuren, Füll- und Verstärkungsstoffe sowie Farbstoffe und Pigmente,
    wobei die Zusammensetzung frei ist von kautschukfreiem Vinyl(Co)Polymerisat und Polyalkylenterephthalat,
  2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 enthaltend als Komponente B ein Pfropfpolymerisat von
    B.1 5 bis 95 Gew.-% eines oder mehrerer Vinylmonomeren auf
    B.2 95 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Silikonacrylat- Komposit-Kautschuke als Pfropfgrundlage, wobei der Silikonacrylat-Kautschuk
    B.2.1 65 - 95 Gew.-% Silikonkautschuk- und
    B.2.2 35 bis 5 Gew.-% Polyalkyl(meth)acrylatkautschuk enthält,
    wobei sich die beiden genannten Kautschuk-Komponenten B.2.1 und B.2.2 im Komposit-Kautschuk gegenseitig durchdringen, so daß sie sich nicht wesentlich voneinander trennen lassen.
  3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, wobei die Vinylmonomere B.1 ausgewählt sind aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus Styrol, α-Methylstyrol, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat und Acrylnitril.
  4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 enthaltend als Komponente C ein Pfropfpolymerisat mit Kern-Schale-Struktur hergestellt im Emulsions-Polymerisationsverfahren, welches eine Pfropfgrundlage C.2 mit einer mittlere Teilchengröße (d50-Wert) von 0,15 bis 0,4 µm enthält.
  5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 enthaltend als Komponente C ein Pfropfpolymerisat mit Kern-Schale-Struktur hergestellt im Masse-, Lösungs- oder Masse-Suspensions-Polymerisationsverfahren, das einen Kautschukgehalt (Anteil der Komponente C.2 am Pfropfpolymerisat C) von 16 bis 25 Gew.-% aufweist sowie eine Pfropfhülle, die jeweils bezogen auf die Monomere der Pfropfhülle 22 bis 27 Gew.-% mindestens eines der Monomeren gemäß C.1.2 und 73 bis 78 Gew.-% mindestens eines der Monomeren gemäß C.1.1 enthält.
  6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 enthaltend als Komponente D Bisphenol-A basierendes Oligophosphat gemäß Formel (VIIIa),
    Figure imgb0010
     wobei q in Formel (VIIIa) für Werte von 1,05 bis 1,2 steht.
  7. Verwendung der Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Formkörpern.
  8. Formkörper, enthaltend eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  9. Formkörper nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper ein Teil eines Kraftfahrzeugs, Schienenfahrzeugs, Luftfahrzeugs oder Wasserfahrzeugs oder Folien, Profile oder Gehäuseteile jeder Art ist.
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